一种基于资源化利用的镁法脱硫装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于资源化利用的镁法脱硫装置及方法，所述脱硫装置包括依次连接的消化罐、闪蒸罐、射流喷淋罐、烟气吸收塔、胀鼓过滤器、氧化罐一、氧化罐二、转鼓离心机一、闪蒸器、OSLO结晶器、稠厚器、转鼓离心机二、流化床干燥器以及产品料仓；本发明专利技术的脱硫方法采用射流喷淋强化技术，氧化镁消化、亚硫酸镁氧化采用新型射流搅拌器，高速射流混合搅拌，强化了传热、传质，提高了气、液、固混合搅拌效果；消化、氧化、干燥过程产生的热量经回收为主要加热源，过滤浓缩MgSO3浆液取代蒸发浓缩MgSO4溶液，综合节能50％；本发明专利技术工艺流程简单，连续操作，自动化程度高，资源循环利用，环境友好，实现了硫酸镁资源的合理利用。现了硫酸镁资源的合理利用。现了硫酸镁资源的合理利用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于资源化利用的镁法脱硫装置及方法


[0001]本专利技术属于化工设备及脱硫工艺领域，具体涉及一种基于资源化利用的镁法脱硫装置及方法。

技术介绍

[0002]湿式镁法脱硫是指利用MgO制备Mg(OH)2浆液，利用吸收塔进行脱除火力发电厂烟气中SO2的脱硫方法。镁法脱硫的脱硫效率高，运行安全可靠，可操作性好，但费用也比较髙。有必要对镁法脱硫副产物回收，能量合理循环，实现资源化合理利用。
[0003]镁法脱硫副产物回收利用一般是将脱硫的副产品MgSO3氧化制备MgSO4·
7H2O。MgO的消化反应、MgSO3氧化的反应一般采用釜式反应器及机械搅拌；这种制备方法存在的弊端是釜式反应器通过夹套或内盘管传热，换热效率低，热交换过程热量损失较多，作业周期短，不能连续生产，系统不能长周期平稳运行。此方法中消化反应、氧化反应、MgSO4溶液浓缩阶段能耗大，占整个工艺能耗50％以上，能耗的增加导致成本上升，不利于工业化生产。
[0004]本领域急于寻找一种实现资源化合理利用的方法，其能克服上述技术问题。

技术实现思路

[0005]针对上述工程问题和市场需求，为了克服现有技术中存在的问题，而提供一种基于资源化利用的镁法脱硫装置及方法，本专利技术所涉及的脱硫装置及脱硫工艺流程简单，连续操作，自动化程度高，资源循环利用，环境友好，用以实现镁法脱硫长周期平稳运行；同时回收MgSO3氧化制备MgSO4·
7H2O，回收流化床干燥器的热量、利用MVR技术回收消化反应的热量、闪蒸器的热量，大幅度降低了能耗；消化反应、氧化反应、脱硫反应均采用了射流技术。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，包括依次连接的消化罐、闪蒸罐、射流喷淋罐、烟气吸收塔、胀鼓过滤器、氧化罐一、氧化罐二、转鼓离心机一、闪蒸器、OSLO结晶器、稠厚器、转鼓离心机二、流化床干燥器以及产品料仓；所述射流喷淋罐用于将通过消化反应及闪蒸获得的Mg(OH)2浆液进行射流喷淋强化脱硫；所述烟气吸收塔用于将射流喷淋罐内获得的脱硫浆液及脱硫烟气在其中循环逆流接触继续脱硫；所述胀鼓过滤器用于浓缩MgSO3浆液；浓缩的MgSO3经氧化罐一、二的氧化反应生成MgSO4浆液，MgSO4浆液经转鼓离心机一分离，分离出的滤液进入闪蒸器进行闪蒸浓缩，所述OSLO结晶器用于将闪蒸浓缩的浆液进行冷却结晶，得到的晶浆进入稠厚器浓缩，浓缩的晶浆进入转鼓离心机二进行离心分离，所述流化床干燥器用于干燥离心分离出的结晶滤饼，干燥后的固体粉末进入到产品料仓；
[0007]所述脱硫装置还包括蒸汽压缩机一、二；所述蒸汽压缩机一连接闪蒸罐的闪蒸汽体出口管线，蒸汽压缩机一将闪蒸罐闪蒸出来的低压蒸汽升压升温成二次水蒸汽，作为消化罐的主要热源进入消化罐；所述蒸汽压缩机二连接闪蒸器的蒸汽出口管线，蒸汽压缩机二将闪蒸器闪蒸出的水蒸汽升压升温成二次水蒸汽，作为流化床干燥器的主要热源；
[0008]所述脱硫装置还包括：旋风分离器和袋式过滤器，所述旋风分离器和袋式过滤器用于将流化床干燥器排出的热空气中的含有固体粉末进行分离，分离出的固体粉末进入到产品料仓，分离的热空气作为辅助热源输送至氧化罐一、氧化罐二。
[0009]进一步地，所述脱硫装置还包括：冷凝水罐，所述流化床干燥器由内置排管加热器及空气加热器产生的热空气提供热量，内置排管加热器及空气加热器以蒸汽为热源，所述冷凝水罐用于收集蒸汽通入闪蒸器的加热器、流化床干燥器的空气加热器及内置排管加热器产生的蒸汽冷凝水，收集的冷凝水经冷凝水泵输送至消化罐作为配料用水。
[0010]进一步地，所述脱硫装置还包括烟气换热器、烟气除尘器、烟囱；所述烟气换热器用于将电厂烟气和烟气吸收塔排出的脱硫烟气进行换热，换热后升温的脱硫烟气进入烟囱后排放，降温后的电厂烟气进入烟气除尘器，得到的除尘烟气进入射流喷淋罐脱硫；
[0011]其中，烟气换热器中电厂烟气入口温度为125℃～130℃，压力0.1MPa，SO2浓度2500mg/Nm3～2750mg/Nm3；脱硫烟气入口温度为50℃～55℃，压力0.1MPa，SO2浓度25mg/Nm3～27.5mg/Nm3；电厂烟气出口温度为85℃～90℃，脱硫烟气出口温度为80℃～85℃；
[0012]脱硫烟气进入烟囱温度为80℃～85℃；
[0013]烟气除尘器中，电厂烟气入口温度为85℃～90℃，除尘烟气出口温度为50℃～55℃。
[0014]进一步地，所述烟气吸收塔设有两节塔板，每节塔板上方均设有浆液喷淋层，且每节塔板下方的塔壁上设有环形挡板，环形挡板与塔壁呈45度设置；两节塔板上方设有两层除雾器，每层除雾器上方设有除雾器清洗喷头；两层除雾器和两节塔板间设有滤清液喷头；所述烟气吸收塔上设有循环浆液管线，所述循环浆液管线用于吸取烟气吸收塔内的脱硫浆液，并将脱硫浆液输送至浆液喷淋层及胀鼓过滤器；所述滤清液喷头连接胀鼓过滤器的滤清液出口管线。
[0015]进一步地，每节塔板包括九层人字形塔件及九层隔网，每层中多组人字形塔件分别均匀铺设在烟气吸收塔内的相应的隔网上，奇数和偶数层的人字形塔件错位均布；其中人字形塔件由角钢构成；两个角钢棱线向上、端头相接，焊接成一个直角形构件，三个直角形构件、顶角向上，围成正三角形焊接成一组人字形塔件；所述隔网通过支撑梁和穿过支撑梁的白钢棒组成。
[0016]进一步地，水蒸汽主要为消化罐、氧化罐一、氧化罐二及流化床干燥器提供辅助热源，为闪蒸器的加热器提供热源；氧化罐一、氧化罐二的主要热源由流化床干燥器排出的热空气提供、消化罐的主要热源由闪蒸罐产生的水蒸汽经机械蒸汽再压缩，即压缩机升压、升温的二次水蒸汽提供，流化床干燥器的主要热源由闪蒸器产生的水蒸汽经机械蒸汽再压缩，即压缩机升压、升温的二次水蒸汽提供；消化罐以冷凝水为配料主要用水，工艺水为辅助用水；所述水蒸汽为公用工程的0.4MPa，230℃的水蒸汽，二次水蒸汽温度为220℃，压力为0.15MPa的过热水蒸汽。
[0017]基于上述资源化利用的镁法脱硫装置的脱硫方法，具体包括如下步骤：
[0018](1)MgO、水进入消化罐内，二次水蒸汽由射流搅拌器吸入直接加热，进行消化反应，生成Mg(OH)2浆液；
[0019](2)消化罐内Mg(OH)2浆液进入到闪蒸罐2内，闪蒸出低压水蒸汽经蒸汽压缩机机械蒸汽再压缩(MVR)，即压缩机升压、升温的二次水蒸汽为消化罐提供主要热源；
[0020](3)将闪蒸罐的闪蒸后的Mg(OH)2浆液，经工艺水稀释进入到射流喷淋罐内，同时通过耦合分配器吸收除尘烟气，在射流喷淋罐内进行射流喷淋强化脱硫；
[0021](4)射流喷淋罐的脱硫浆液、脱硫烟气进入到烟气吸收塔内，脱硫浆液在塔内形成循环浆液，脱硫烟气在烟气吸收塔内与循环浆液逆流接触继续脱硫；部分循环浆液进入到胀鼓过滤器内，胀鼓过滤器滤袋内的滤清液进入到烟气吸收塔中洗涤脱硫烟气，胀鼓过滤器滤袋外浓缩出MgSO3浆液；
[0022](5)胀鼓过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，其特征在于：包括依次连接的消化罐、闪蒸罐、射流喷淋罐、烟气吸收塔、胀鼓过滤器、氧化罐一、氧化罐二、转鼓离心机一、闪蒸器、OSLO结晶器、稠厚器、转鼓离心机二、流化床干燥器以及产品料仓；所述射流喷淋罐用于将通过消化反应及闪蒸获得的Mg(OH)2浆液进行射流喷淋强化脱硫；所述烟气吸收塔用于将射流喷淋罐内获得的脱硫浆液及脱硫烟气在其中循环逆流接触继续脱硫；所述胀鼓过滤器用于浓缩MgSO3浆液；浓缩的MgSO3经氧化罐一、二的氧化反应生成MgSO4浆液，MgSO4浆液经转鼓离心机一分离，分离出的滤液进入闪蒸器进行闪蒸浓缩，所述OSLO结晶器用于将闪蒸浓缩的浆液进行冷却结晶，得到的晶浆进入稠厚器浓缩，浓缩的晶浆进入转鼓离心机二进行离心分离，所述流化床干燥器用于干燥离心分离出的结晶滤饼，干燥后的固体粉末进入到产品料仓；所述脱硫装置还包括蒸汽压缩机一、二；所述蒸汽压缩机一连接闪蒸罐的闪蒸汽体出口管线，蒸汽压缩机一将闪蒸罐闪蒸出来的低压蒸汽升压升温成二次水蒸汽，进入消化罐作为消化罐的主要热源；所述蒸汽压缩机二连接闪蒸器的蒸汽出口管线，蒸汽压缩机二将闪蒸器闪蒸出的水蒸汽升压升温成二次水蒸汽，作为流化床干燥器的主要热源。2.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，其特征在于：所述脱硫装置还包括烟气换热器、烟气除尘器、烟囱；所述烟气换热器用于将电厂烟气和烟气吸收塔排出的脱硫烟气进行换热，换热后升温的脱硫烟气进入烟囱后排放，降温后的电厂烟气进入烟气除尘器，得到的除尘烟气进入射流喷淋罐脱硫；其中，烟气换热器中电厂烟气入口温度为125℃～130℃，压力0.1MPa，SO2浓度2500mg/Nm3～2750mg/Nm3；脱硫烟气入口温度为50℃～55℃，压力0.1MPa，SO2浓度25mg/Nm3～27.5mg/Nm3；电厂烟气出口温度为85℃～90℃，脱硫烟气出口温度为80℃～85℃；脱硫烟气进入烟囱温度为80℃～85℃；烟气除尘器中，电厂烟气入口温度为85℃～90℃，除尘烟气出口温度为50℃～55℃。3.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，其特征在于：所述烟气吸收塔设有两节塔板，两节塔板上方均设有浆液喷淋层，且每节塔板下方的塔壁上设有环形挡板，环形挡板与塔壁呈45度设置；两节塔板上方设有两层除雾器，每层除雾器上方设有除雾器清洗喷头；两层除雾器和两节塔板间设有滤清液喷头；所述烟气吸收塔上设有循环浆液管线，所述循环浆液管线用于吸取烟气吸收塔内的脱硫浆液，并将脱硫浆液输送至浆液喷淋层及胀鼓过滤器；所述滤清液喷头连接胀鼓过滤器的滤清液出口管线。4.根据权利要求3所述的一种基于资源化利用的镁法脱硫装置，其特征在于：每节塔板包括九层人字形塔件及九层隔网，每层中多组人字形塔件分别均匀铺设在烟气吸收塔内的相应的隔网上，奇数和偶数层的人字形塔件错位均布；其中人字形塔件由角钢构成；两个角钢棱线向上、端头相接，焊接成一个直角形构件，三个直角形构件、顶角向上，围成正三角形焊接成一组人字形塔件；所述隔网通过支撑梁和穿过支撑梁的白钢棒组成。5.基于权利要求1～4其中任意一项所述脱硫装置的脱硫方法，其特征在于：具体包括如下步骤：(1)MgO、水进入消化罐内，二次水蒸汽由射流搅拌器吸入直接加热，进行消化反应，生成Mg(OH)2浆液；(2)消化罐内Mg(OH)2浆液进入到闪蒸罐内，闪蒸出低压水蒸汽经蒸汽压缩机机械蒸汽
再压缩(MVR)，即压缩机升压、升温的二次水蒸汽为消化罐提供主要热源；(3)将闪蒸罐的闪蒸后的Mg(OH)2浆液，经工艺水稀释进入到射流喷淋罐内，同时通过耦合分配器吸收除尘烟气，在射流喷淋罐内进行射流喷淋强化脱硫；(4)射流喷淋罐的脱硫浆液、脱硫烟气进入到烟气吸收塔内，脱硫浆液在塔内形成循环浆液，脱硫烟气在烟气吸收塔内与循环浆液逆流接触继续脱硫；部分循环浆液进入到胀鼓过滤器内，胀鼓过滤器滤袋内的滤清液进入到烟气吸收塔中洗涤脱硫烟气，胀鼓过滤器滤袋外浓缩出MgSO3浆液；(5)胀鼓过滤器内的浓缩MgSO3浆液进入到氧化罐一内，同时加入催化剂、热空气、新鲜空气和水蒸汽，MgSO3进行氧化反应生成MgSO4；(6)氧化罐一内的氧化浆液经重力进入到氧化罐二内，同时加入除杂剂、絮凝剂、脱色剂、热空气、新鲜空气和水蒸汽，MgSO3进行氧化反应生成MgSO4；(7)氧化罐二内氧化后的浆液进入到转鼓离...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德喜，王猛，高倩楠，周士海，刘文涛，范丽华，刘波，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：